Materialforschung

Frittiertes Graphen soll Super-Akkus ermöglichen

(Bild: Chem. Mater.)

Südkoreanische Materialwissenschaftler haben bei der Suche nach den Akkutechnologien der Zukunft einen Durchbruch geschafft und das extrem leitfähige Wundermaterial Graphen in eine dreidimensionale Form gebracht, die es fit für die Verwendung in Akkus macht. Der Schlüssel zum Erfolg: Sie haben das Material in einer 160 Grad heißen organischen Flüssigkeit frittiert.

Graphen ist eine eigentlich zweidimensionale Kohlenstoffstruktur, der Eigenschaften wie besondere Stabilität und extreme Leitfähigkeit zugeschrieben werden. Um sie in Akkus einsetzen zu können, braucht es jedoch eine möglichst große Oberfläche, wie man sie besonders mit dreidimensionalen Graphen-Strukturen erreichen könnte.

Die Lösung für dieses Problem fanden Forscher der Universität Seoul jetzt in einer organischen Flüssigkeit. Bringt man diese auf eine Temperatur von 160 Grad und fügt per Ultraschall erzeugte Graphenoxid-Tropfen hinzu, reagieren diese in der Flüssigkeit und verwandeln sich in winzige dreidimensionale Graphenklumpen mit einer besonders großen Oberfläche.

Bisherige 3D-Strukturen nicht für Akkus geeignet
Mit 3D-Graphenstrukturen haben auch andere Forscher bereits experimentiert. Dabei kamen unter anderem Graphen-Schaum und ein Graphen-Aerogel heraus. Diese Stoffe eignen sich nach Ansicht der Koreaner wegen ihrer unregelmäßigen und sperrigen Form aber nicht für die Verwendung in Akkus. Die Graphenklumpen, die bei der Frittier-Methode entstehen, könnten einem Bericht des Wissenschaftsportals "Chemical & Engineering News" zufolge hingegen durchaus als Elektroden in Stromlieferanten verwendet werden.

Bis Graphenklumpen tatsächlich in Akkus eingesetzt werden können, wird es nach Ansicht der Forscher zwar noch eine Weile dauern. Sie heben jedoch schon jetzt hervor, dass ihre Schöpfung durch ihre Konsistenz und Skalierbarkeit grundsätzlich für die industrielle Fertigung von Akkus geeignet wäre.